L’attuale Basilica si presenta, nel complesso, in forme romanico-gotiche. L’interno, maestoso e solenne, è permeato di un'intensa spiritualità, affinatasi nel corso dei secoli. Il pavimento è costituito da un meraviglioso mosaico policromo del secolo IV, portato alla luce dagli archeologi negli anni 1909-12; l’elegante soffitto ligneo a carena di nave risale al secolo XV; tra il pavimento e il soffitto, quindi, sono racchiusi oltre mille anni di vicende storico-artistiche. Il pavimento è il più esteso mosaico paleocristiano del mondo occidentale (ben 760 m²): basterebbe esso solo a ripagare il pellegrino del lungo viaggio per venire a visitare l’Ecclesia Mater, patrimonio dell’umanità. Il mosaico è stato parzialmente rovinato dalla messa in opera delle colonne della navata di destra; ciò avvenne alla fine del IV secolo o, secondo diverso parere, dopo la metà del V. Le fondazioni delle colonne sono in vista perché agli inizi del ‘900 fu tolto il pavimento medievale a piastrelle bianche e rosse, risalente all’epoca del patriarca Popone o Poppo (1031), per mettere in luce il prezioso mosaico paleocristiano; le passerelle di cristallo sono al livello del pavimento medioevale.

Dall’ingresso possiamo osservare il pavimento musivo. Il mosaico ricopriva l’Aula Sud di Teodoro, uno dei tre ambienti principali che costituivano la sede vescovile eretta al tempo dell’imperatore Costantino. Teodoro infatti, ricordato nell’epigrafe inserita nel pavimento (nella Scena di Pesca), aveva costruito un complesso cultuale perfettamente rispondente alle esigenze liturgiche del tempo. Acquistata la zona urbana dove sorgevano alcuni magazzini, li demolì ed innalzò un complesso ad U: due aule rettangolari parallele (Aula Sud e Aula Nord), collegate fra loro da una trasversale, pure rettangolare; tra le due parallele, a est della trasversale, trovarono posto il battistero, ambienti di servizio e l’ingresso a tutto il complesso. Del complesso si possono vedere in Basilica: il mosaico all’Aula Sud, parte del cocciopesto dell’Aula Trasversale, parte del mosaico del corridoio d’ingresso; nella Cripta degli Scavi, i resti dei mosaici dell’Aula Nord, il resto del cocciopesto dell’aula di collegamento e i pavimenti degli ambienti di servizio; non sono visibili i resti del primitivo battistero con vasca ellittica. Secondo alcuni studiosi, l’Aula Sud serviva da catecumeneo, mentre l’Aula Nord era riservata alla celebrazione della Messa; altri invece ritengono il contrario. L’aula di collegamento serviva sia da spogliatoio (prima del Battesimo per immersione), sia per il conferimento del sacramento della Cresima.